Xulq-atvor va neyrodegenerativ kasalliklarda ichak mikrobiotasini o'rganish uchun Drosophila modeli 1-qism

Annotatsiya:

Ichak mikrobiotasi sutemizuvchilarda bir qancha fiziologik jarayonlar va kasallikning rivojlanishi bilan bog'liqligini ko'rsatadigan dalillar; ammo, asosiy mexanizmlar asosan sutemizuvchilar ichak mikrobiomasining murakkabligi tufayli o'rganilmagan bo'lib qoldi. Meva pashshasi Drosophila melanogaster mezbon va ichak mikrobiotalarining o'zaro ta'sirini translyatsion jihatdan o'rganish uchun qimmatli hayvon modelidir.

Hayvonlar va xotira juda qiziqarli munosabatlardir. Itlarning sadoqatidan sichqonlarning aql-zakovatigacha, hayvonlar haqidagi xotiralar uzoq vaqtdan beri hayrat va qiziqish mavzusi bo'lib kelgan. Hayvonlar qanchalik yaxshi eslashlari bilan farq qilsa-da, ularning xotirasi hayvonlarda nafaqat o'zini o'zi saqlash instinkti kuchli, balki tajribadan o'rganishga qodir degan xulosaga ishonch hosil qiladi, bu esa xotira muhimligini ko'rsatadi.

Birinchidan, itlar va mushuklar odamlar uchun eng mos uy hayvonlaridir. Ularning barchasi juda aqlli va juda yaxshi xotiraga ega. Ular egasi va atrof-muhitning hidi va tovushini eslab qolishlari mumkin, shuningdek, his-tuyg'ularni muayyan xatti-harakatlar orqali ifodalashlari mumkin. Bu xotiraning kuchi it va mushuklarning yo‘qolgan egalarini topish qobiliyatida namoyon bo‘ladi. Egasi ketganiga ancha vaqt o‘tgan bo‘lsa ham, aniqlash mumkin bo‘lgan joy va hidlar bor ekan, ular izlashda davom etadilar.

Ikkinchidan, sichqonlar ham IQ darajasi yuqori bo'lgan hayvonlardan biridir. Sichqonlarning xotirasi tasavvur qilinganidan ancha yaxshi. Ular qaerga ketayotganlarini, oziq-ovqatlari va hududini eslay oladilar, shuningdek, ular uchun xavfli bo'lgan odamlar yoki hayvonlarni tanib, eslay oladilar. Ayrim tadqiqotchilar tomonidan olib borilgan tajribalar sichqonlar ham musiqa va ohanglar orqali atrof-muhitni taniydi va unga javob berishini aniqladi, bu hayvonlarning xotirasi hissiy, hissiy va mantiqiy aqlni o'z ichiga oladi.

Umuman olganda, hayvonlarning xotirasi odamlarga ko'plab kutilmagan hodisalar va kashfiyotlar keltirdi. Ular nafaqat o'zlarini himoya qila oladilar, balki odamlar bilan yaqinroq ishonch va munosabatlar o'rnatishlari mumkin. Bundan tashqari, hayvonlar olimlarga xotiraning tabiati va mexanizmlarini yaxshiroq tushunishga yordam beradigan turli xil tajriba va tadqiqotlarni ilhomlantirdilar. Shunday ekan, keling, hayvonlarning aql-zakovati va xotirasiga qoyil qolaylik, ularning aqlli va moslashuvchan miyalariga hayron qolaylik. Ko'rinib turibdiki, u odammi yoki hayvonmi, xotira juda muhim. Cistanche xotiramizni sezilarli darajada yaxshilashi mumkin, chunki Cistanche ko'plab noyob effektlarga ega an'anaviy xitoylik dorivor material bo'lib, ulardan biri xotirani yaxshilashdir. Qiymaning samaradorligi uning tarkibidagi turli faol moddalar, jumladan, karboksilik kislota, polisakkaridlar, flavonoidlar va boshqalardan kelib chiqadi. Bu ingredientlar turli kanallar orqali miya salomatligini mustahkamlashi mumkin.

Qanday qilib yaxshilash haqida qisqa muddatli xotirani bosing

Drosophila'da kuchli genetik vositalar va resurslarning mavjudligi olimlarga ichak mikroblari o'z uy egalarining jismoniy holati, sog'lig'i va xatti-harakatlariga ta'sir qilish mexanizmlarini ochishga imkon berdi.

Drosophila modellari nafaqat hayvonlarning xatti-harakatlarini (ya'ni, uchrashish, tajovuzkorlik, uyqu, o'rganish va xotira) o'rganish uchun emas, balki o'tmishda inson bilan bog'liq ba'zi neyrodegenerativ kasalliklarni (ya'ni, Altsgeymer kasalligi va Parkinson kasalligi) o'rganish uchun keng qo'llanilgan. Ushbu sharh drozofilaning ichak mikrobiotasi va uning chivinlarning xatti-harakati, fiziologiyasi va neyrodegenerativ kasalliklariga ta'siri haqidagi hozirgi tushunchani har tomonlama umumlashtiradi.
Kalit so‘zlar:

Drosophila melanogaster; mikrobiota; ichak-miya o'qi; xatti-harakatlar; o'rganish va xotira; neyrodegenerativ kasalliklar.

1.Kirish
Meva chivinlari Drosophila melanogaster biotibbiyot tadqiqotlarida ishlatiladigan muhim eksperimental hayvondir. Meva pashshasi birinchi marta 1901 yilda Castle va 1909 yilda Morgan tomonidan genetik tadqiqotlar uchun eksperimental organizm sifatida ishlatilgan. Drosophila bir asrdan ko'proq vaqt davomida namunaviy organizm sifatida ishlatilganligi sababli, aniq ilmiy savollarni hal qilish uchun bir nechta texnikalar ishlab chiqilgan.

Drosophila nisbatan qisqa umr va murakkab xatti-harakatlarga ega. Muayyan to'qimalar yoki organlarda genetik manipulyatsiya uchun kuchli vositalarning mavjudligi olimlarga drozofilaning xatti-harakatlarini tartibga soluvchi molekulyar mexanizmlarni, masalan, atrof-muhitga moslashish reaktsiyasini, shuningdek, tug'ma (uchrashuv, tajovuz, uyqu va boshqalar) ni o'rganishga imkon berdi. –3] va o‘rganilgan xatti-harakatlar (hid bilish xotirasi va uchrashish xotirasi) [4–6].

So'nggi 20 yil ichida Drosophila Altsgeymer kasalligi (AD) va Parkinson kasalligi (PD) kabi neyrodegenerativ kasalliklarni o'rganish uchun ideal in vivo model sifatida ishlatilgan [7,8]. Odamlarda neyronlarning o'sishi va funktsiyalarini tartibga soluvchi muhim signalizatsiya yo'llari Drosophila'da saqlanib qolgan, bu organizmning modelini insonning neyrodegenerativ kasalliklarini o'rganish uchun ishlatishga imkon beradi.

Masalan, pashsha miyasida odamning A 42 oqsilini ektopik tarzda ifodalash orqali ishlab chiqilgan Drosophila modeli AD ning yoshiga bog'liq bo'lgan qisqa muddatli xotira buzilishi, o'rganishdagi nuqsonlar, uyg'onishning kuchayishi va uyqu buzilishi kabi klinik belgilarni namoyon qiladi. ,9]. Bu shuni ko'rsatadiki, Drosophila ADni davolash uchun yangi dorilarni skrining qilish uchun ideal in vivo model sifatida ishlatilishi mumkin.

Ko'p dalillar yaxshi muvozanatlangan ichak mikrobiotasi inson salomatligi uchun zarur degan fikrni tasdiqlaydi [10,11]. Ichak mikrobiotasining tarkibiga aralashish uy egasining sog'lig'i va fiziologiyasiga salbiy ta'sir ko'rsatishi mumkin, bu turli xil nevrologik kasalliklarga olib kelishi mumkin, masalan, xatti-harakatlarning anormalliklari, neyrodegenerativ kasalliklar va nevropsikiyatrik kasalliklar [12-14].

Tadqiqotlar shuni ko'rsatdiki, ichak bakteriyalari bir nechta neyrotransmitterlarni, jumladan dopamin, gamma-aminobutirik kislota (GABA) va serotoninni ishlab chiqarishi mumkin [15]. Bundan tashqari, ichak va markaziy asab tizimi (CNS) o'rtasidagi ikki tomonlama o'zaro bog'lanish ichak mikrobiotasi orqali amalga oshiriladi [16,17]. So'nggi tadqiqotlar shuni ko'rsatdiki, ichak mikrobiotasi tarkibidagi o'zgarishlar ma'lum nevrologik kasalliklar bilan bog'liq [18-20].

Biroq, ichak bakteriyalarining ichak-miya o'qi bo'ylab aloqaga ta'sir qilish orqali kasallikning rivojlanishini qanday tartibga solishning batafsil mexanizmi qo'shimcha tekshirishni talab qiladi.

So'nggi 20 yil ichida ichak mikrobiotasini o'rganishning aksariyati mikrobiota-ichak-miya o'qining rolini o'rganish uchun kemiruvchilar modellaridan foydalangan. Biroq, ko'p qirrali organizm Drosophila olimlarga ichak mikroblarining miya funktsiyalariga ta'sir qilish mexanizmlarini o'rganishga imkon beruvchi kuchli tadqiqot modelidir (1a,b-rasm). Mikroblar genetik jihatdan lyuminestsent oqsil bilan belgilanishi mumkin, shuning uchun ularning Drosophila ovqat hazm qilish traktida tarqalishini ko'rish mumkin (1c-rasm) [21,22].

Shakl 1. Odam va Drosophila ovqat hazm qilish traktining taqqoslanishi. (a) odamlarning ovqat hazm qilish tizimi va drozofilalar. Drosophila va odamlarda ovqat hazm qilish traktining funktsional hududlari o'xshash bo'lib, qizilo'ngach, old va orqa o'rta ichak (ingichka ichak), yo'g'on ichak (orqa ichak) va oshqozon (ekin) kiradi. (b) Drosophila ovqat hazm qilish traktining oldingi, o'rta va orqa ichaklarni tasvirlaydigan subregionlari.

Foregutda hosil va proventrikulus mavjud. Oʻrta ichak yana R1-R5 mintaqalariga boʻlingan. (c) GFP yorlig'i bo'lgan Lactobacillus kattalar Drosophila bilan oziqlangan va konfokal tasvirlar Lactobacillus (yashil) ovqat hazm qilish traktining turli hududlarida tarqalishini ko'rsatadi. Ekin, R2, R4 va R5 mintaqalarining kattalashtirilgan tasvirlari c1 dan c4 gacha ko'rsatilgan. Namuna antiintegrin-PS antikori (qizil) bilan immuno-bo'yalgan. Masshtab paneli, 500 mkm.

2. Drosophilaning tug'ma xatti-harakatlari
Tug'ma xatti-harakatlar hayvonlarning miyasida mustahkam bog'langan va genetik jihatdan kodlangan deb ishoniladi va ularni to'g'ri bajarish uchun oldindan tajriba talab qilmaydi. Tug'ma xatti-harakatlar hayvonlarning ichki holatiga va tashqi muhitga juda moslashadi, bu hayvonlarga o'z xatti-harakatlarini turli xil muhit sharoitlariga qarab o'zgartirishga imkon beradi [23].

Drosophila - bu odamning tug'ma xatti-harakatlarining molekulyar mexanizmlarini o'rganish uchun ajoyib hayvon modeli, chunki pashshalar va odamlar o'rtasidagi xatti-harakatlar fenotiplarida ba'zi o'xshashliklar mavjud. Drosophilada turli xil tug'ma xatti-harakatlar, masalan, juftlashish xatti-harakati, tajovuzkor xatti-harakatlar, uyqu / harakat faoliyati va harorat bilan bog'liq xatti-harakatlar o'rganilgan [3,24-28].

Bundan tashqari, Drosophila genomi odamlarnikiga taxminan 60% gomologik va inson kasalliklari bilan bog'liq genlarning taxminan 75% pashshalarda ham homologlarga ega [29]. Masalan, uyqu xatti-harakatlarida dopamin signalizatsiyasi nafaqat Drosophila, balki odamlarda ham uyg'onishni tartibga soladi [30]. Bu erda biz drozofilaning tug'ma xatti-harakatlari bilan tanishamiz va ularning ichak mikrobiotasi bilan aloqasini muhokama qilamiz (1-jadval).

2.1. Ichak mikrobiotasi va juftlashish harakati

Erkak drozofilaning juftlashuv harakati bir qator bosqichlarni o'z ichiga oladi: urg'ochi tomon siljish (orientatsiya), urg'ochisini quvish (kuzatish), urg'ochining qorin bo'shlig'iga teginish (taklash), bir tomonlama qanotlarni kengaytirish va tebranish (qo'shiq aytish), urg'ochi jinsiy a'zolarini yalash, ushlash. ayolning orqa tomoniga (kopulyatsiyaga urinish) va yakuniy kopulyatsiya [3,26]. Bir erkak pashsha bir bokira urg'ochi bilan juftlashishga harakat qiladi va erkak pashshaning urg'ochiga nisbatan jinsiy ishtiyoqini o'lchash tanishuv indeksi (CI) deb ataladi.

CI - erkak Drozofilaning uchrashish uchun sarflagan vaqti eksperimentning umumiy vaqtiga bo'linadi. Juftlanish xatti-harakatlarini tartibga soluvchi taniqli neyron zanjiri samarasiz (fru) ifodalovchi neyronlardan iborat. Fru-ekspressiv neyronlar, shu jumladan birlamchi sezgi afferentlari va markaziy interneyronlar, masalan, uchrashishni qo'zg'atuvchi P1 klaster neyronlari erkaklar bilan uchrashish davrining asosiy qismini tashkil qilishi mumkin [50].

Kamida uchta tadqiqot shuni ko'rsatdiki, ichak mikrobiotasi Drosophila [33,35,51] bilan uchrashish xatti-harakatlariga ta'sir qilmaydi; ammo shuni ta'kidlash kerakki, har bir tadqiqotda turli xil yovvoyi chivinlar ishlatilgan va mikrobsiz chivinlarni yaratish uchun turli usullar qo'llangan.

Ushbu tadqiqotlardan farqli o'laroq, Heys va boshqalar. Ichak mikrobiotasi ayollarning jinsiy signalizatsiyasini o'zgartirib, erkak chivinlaridan spermatozoidlarni o'tkazishning kamayishiga olib keladigan erkaklarning naslchilik strategiyasiga qarshi turishini ko'rsatdi [31]. Drosophila naslida naslning genetik xilma-xilligini oshiradi, immunitet himoyasini kuchaytiradi va mezbon mikrobiota ta'sir qilishi mumkin [31,52].

Oldingi tadqiqot shuni ko'rsatdiki, juftlashgandan keyingi 1- va 3-kun ichida pashsha boshi to'qimalarida gen ekspressiyasi o'zgaradi, bu pashshaning xatti-harakatiga, jumladan ovqatlanish, metabolizm va tuxum ishlab chiqarishga ta'sir qiladi. -juftlash harakati) [53]. Delbare va boshqalar. bokira va juftlashgan aksenik/an'anaviy chivinlarning keng miqyosli RNK-seq tahlilini o'tkazdi va juftlashgan urg'ochilarda ko'payish va neyronal funktsiyalarni tartibga solishda ishtirok etadigan transkriptlar urg'ochi mikrobiotasiga qarab turlicha ko'p ekanligini ma'lum qildi [32].

Bundan tashqari, erkakning mikrobiota holati ham an'anaviy, ham axenik urg'ochilarda urug'lanishga ta'sir qiladi; ammo, bu transkripsiya profillariga faqat akseniklarda ta'sir ko'rsatdi, ammo an'anaviy ayollarda emas.

2.2. Ichak mikrobiotasi va tajovuzkor xatti-harakatlar

Hayvonlar olamida keng tarqalgan tajovuzkor xatti-harakatlar omon qolish va ko'payish uchun juda muhimdir [54]. Drozofilada tajovuzkor xulq-atvorga qanot bilan tahdid qilish, boks qilish, old oyog'i bilan urish, o'pkalash va boshni burish kiradi [2,33]. Jia va boshqalar. chivinlardagi tajovuzkor xatti-harakatlarni tahlil qilish protokolini tasvirlab berdi.

Ushbu tahlilda ikkita erkak yoki urg'ochi chivin (5-7 kunlik) jangovar kameraga joylashtiriladi, so'ngra tezda 20 mm × 20 mm shisha qoplama bilan qoplanadi. 30 daqiqalik jang kamera yordamida yozib olinadi. Agressiv xulq-atvor erkaklarda o'pka sonini va urg'ochilarda bosh burishini hisoblash va o'pka chastotasi/jang kechikishini baholash orqali tahlil qilinadi. O'pkaning chastotasi o'pka boshlanganidan keyin daqiqada o'pka soni sifatida belgilanadi, jangovar kechikish esa yozuvning boshlanishi va birinchi o'pka o'rtasidagi davomiylik sifatida aniqlanadi [33].

Tadqiqotlar shuni ko'rsatadiki, tajovuzkor xatti-harakatlar vizual, xushbo'y, ta'm, mexansensor va eshitish vositalari bilan muvofiqlashtiriladi. Ushbu kirishlar miya qo'ziqorin tanasi (MB), lateral shox va markaziy kompleks hududlarga birlashadi va nihoyat qanot va oyoq mushaklari orqali motor chiqishini boshqaradi.

Tadqiqotlar shuni ko'rsatadiki, neyrotransmitterlar va neyropeptidlar, masalan, oktopamin, serotonin, dopamin, atsetilxolin va neyropeptid F (NPF) ham tajovuzkor xatti-harakatlarda muhim rol o'ynaydi [54].

Yaqinda o'tkazilgan tadqiqotlar shuni ko'rsatdiki, o'ziga xos ichak mikrobiotasi chivinlarning tajovuzkorligi bilan bog'liq. Jia va boshqalar. aksenik chivinlarni hosil qilish uchun natriy gipoxlorit va bir qator yuvish protokollaridan foydalangan [33].

An'anaviy chivinlar (Canton-S) bilan solishtirganda, aksenik chivinlar erkaklar o'rtasidagi tajovuzkorlikni kamroq ko'rsatdi, bu mikrobsiz pashshalar erkaklar o'rtasidagi tajovuzni kamaytirganligini ko'rsatadi. Bundan tashqari, Acetobacter, Lactobacilli va Enterococci kabi kommensal bakteriyalar mikroblarni qayta kolonizatsiya qilish orqali axenik pashshalarda tajovuzkor xatti-harakatlarni kuchaytirdi. Mualliflar, shuningdek, mikrobsiz pashshalarda oktopamin darajasining 73% ga kamayganini va oktopaminergik neyronal faollikning genetik manipulyatsiyasi aksenik chivinlarning tajovuzkor xatti-harakatlarini tikladi.

Xuddi shu tadqiqot, shuningdek, oktopamin ifodasi orqali tajovuzni tartibga solish bilan bog'liq ikkita asosiy omil haqida xabar berdi. Ulardan biri lichinka bosqichida (tuxum qo'ygandan keyin 48-98 soat o'tgach) kritik rivojlanish davri bo'lib, unda xamirturushga boy parhez qo'shilishi axenik chivinlarning tajovuzkor xatti-harakatlarini tikladi. Boshqa omil ovqatlanish edi, chunki u oktopaminni ifodalash uchun ham muhimdir va aksenik chivinlarni to'g'ri ovqatlanish bilan ta'minlash tajovuzkor xatti-harakatlarni normallashtirdi.

Bu topilmalar shuni ko'rsatadiki, kritik rivojlanish davridagi ichak mikrobiotasi va ovqatlanish kattalar erkaklaridagi tajovuzni tartibga soluvchi oktopamin ifodasiga ta'sir qiladi [33].
2.3. Ichak mikrobiotasi va uyqu va tayanch-harakat faoliyati
Drosophila Activity Monitor (DAM) tizimi pashshalarning uyqu va harakat harakatlarini o'rganish uchun ishlatiladi [55]. Ushbu tahlilda chivinlar 12 soat yorug'lik / 12 soat qorong'u tsikl sharoitida saqlanadi [56,57].

DAM apparati uchta asosiy komponentdan iborat: (1) bitta chivin erkin harakatlanishi mumkin bo'lgan shisha naycha, (2) shisha naychaning o'rta nuqtasi orqali yo'naltirilgan infraqizil nur va (3) xatti-harakatlarni qayd qilish uchun kompyuter. natijalar [55]. Uyqu/lokomotor xatti-harakat tahlilida DAM tizimi uyqu yoki harakatlanishni aniqlash uchun shisha naychalarda yurgan chivinlar tufayli infraqizil nurlarning uzilishini qayd etadi [58].

Drosophila miyasidagi uyqu xatti-harakatlari bilan bog'liq bo'lgan taniqli sxema sirkadiyalik neyronlardan iborat. Yorug'lik katta ventral-lateral neyronlar (l-vLN) guruhini rag'batlantiradi, ular kichik ventral-lateral neyronlar (s-vLNs) guruhini rag'batlantirish uchun pigment-dispers qiluvchi omillarni (PDF) chiqaradi. Nihoyat, s-vLNs uyqu xatti-harakatlarini inhibe qilish uchun miya lokomotorini boshqarish markazini, ellipsoid jismlarni tartibga soladi.

L-vLN va s-vLN ikkalasi ham GABAA retseptorlarini ifodalaydi, ular uyquni rag'batlantiradigan GABAergik neyronlar orqali uyg'onishni inhibe qilishi mumkin. MB, shuningdek, uyquga tegishli cAMP yo'li bilan faollashtirilgan protein kinaz A ning katalitik bo'linmasi orqali uyquni tartibga soluvchi muhim miya hududidir [59]. Lokomotor faollik Drosophila omon qolishi uchun muhim va gormonlar tomonidan boshqariladi, bu DAM tizimi yordamida ham tahlil qilinishi mumkin. King va boshqalar.

yaqinda sirkadiyalik soatni tayanch-harakat faoliyati bilan bog'laydigan peptidergik zanjir mavjudligi haqida xabar berdi. s-vLNs DN1 soat neyronlarini rag'batlantiradigan PDF-fayllarni chiqaradi, bu esa o'z navbatida DH44 musbat pars intercerebralis (PI) neyronlarini rag'batlantiradi. DH44-musbat PI neyronlari hugin-musbat SEZ neyronlarini rag'batlantiradi, ular oxir-oqibat hugin neyropeptidini Drosophilada tayanch-harakat faoliyatini tartibga soluvchi ventral nerv shnuridagi vosita zanjiriga chiqaradi [60].

Ichak mikrobiotasining Drosophiladagi uyqu xatti-harakatlariga ta'siri noaniqligicha qolmoqda. Selkrig va boshqalar. izogenik Wolbachia-bo'sh D. melanogaster Canton-S shtammidan yovvoyi tipdagi chivinlar sifatida foydalangan va uyqu va harakat harakatlarini tahlil qilgan. Mualliflar tuxumlarni NaClO bilan yuvish orqali Wolbachia-siz Canton-S mikrobsiz chivinlarini yaratdilar va birinchi avlodni F1, keyingi avlodni esa F2 deb atadilar.

Ularning ma'lumotlari shuni ko'rsatdiki, na mikrobsiz F1, na mikrobsiz F2 chivinlari uyqu xatti-harakatlarida sezilarli o'zgarishlarni ko'rsatmaydi. Bundan tashqari, mikrobsiz F1 chivinlari harakatlanish harakatlarida hech qanday o'zgarish ko'rsatmagan bo'lsa-da, mikrobsiz F2 chivinlari an'anaviy chivinlarga nisbatan tayanch-harakat faolligining engil o'sishini ko'rsatdi [35].

Silva va boshqalar tomonidan boshqa tadqiqot. Canton-S va W1118 ni yovvoyi chivinlar sifatida ishlatgan va axenik chivinlarni hosil qilish uchun chivin tuxumlarini 3-5 daqiqa davomida yuvish uchun NaClO dan foydalangan [61]. Ularning natijalari shuni ko'rsatdiki, an'anaviy pashshalar bilan solishtirganda, aksenik chivinlar uzoqroq uxlashga moyil bo'lib, uyqusiz uyqudan keyin uyqu tezligining pasayishini ko'rsatdi [34]. Biroq, chivinlarning ichak mikrobiota holati tayanch-harakat faoliyatining sirkadiyalik ritmikligiga ozgina ta'sir ko'rsatdi.

Silva va boshqalar. va Selkrig va boshqalar. Drosophila uyqusi va harakatini tartibga solishda ichak mikrobiotasining rolini tushunishga qaratilgan. Schretter va boshqalar. ichak mikrobiotasi va harakat/uyqu o'rtasidagi munosabatni tushuntirish uchun mumkin bo'lgan mexanizmni taklif qildi. Ushbu tadqiqotda Oregon-R shtammi yovvoyi tur sifatida ishlatilgan va chivinlar antibiotik bilan davolash qilingan (ABX) chivinlarni yaratish uchun antibiotik bilan to'ldirilgan parhezni oldi.

Natijalar shuni ko'rsatdiki, ABX chivinlari yurish tezligini oshirgan, kundalik faoliyatni yaxshilagan va kunduzi uyquni qisqartirgan. Mualliflar, shuningdek, Lactobacillus brevis tarkibida mavjud bo'lgan ba'zi shakarlarning teskari izomerizatsiyasini katalizlovchi ksiloza izomeraza fermenti oktopaminergik neyronlarni stimulyatsiya qilish orqali shakar metabolizmini modulyatsiya qilish orqali tayanch-harakat faolligini pasaytiradi; ammo bu ferment uyquga ta'sir qilmaydi [36].

2.4. Ichak mikrobiotasi va harorat bilan bog'liq xatti-harakatlar

Atrof-muhit harorati ektotermlarning fiziologiyasiga kuchli ta'sir qiladi, masalan, Drosophila. Drosophilada omon qolish uchun haroratni afzal ko'radigan xatti-harakatlar (chivinlar issiq yoki sovuq muhitdan qochadi) va issiq yoki sovuq haroratga chidamlilik muhimdir. Harorat gradienti tahlili chivinlarda haroratni afzal ko'rishni o'rganish uchun ishlatiladi.

Turli tadqiqotlarda alohida harorat gradienti qurilmalari ishlatilgan, ammo asosiy printsip bir xil: qurilmaning bir tomoni past haroratda, boshqa tomoni esa yuqori haroratni hosil qiladi. Ikki tomon orasiga alyuminiy qatlam qo'yish orqali harorat gradienti hosil bo'ladi. Pashshalar alyuminiy qatlamga joylashtiriladi va ularga o'zlari uchun qulay haroratni tanlashga ruxsat beriladi [62,63].

Haroratdan qochish xatti-harakatlarini o'rganishning ikki xil usuli mavjud: biri harorat gradientini tahlil qilish (yuqorida tavsiflangan), ikkinchisi esa ikkita tanlovli tahlil mashinasidan foydalanish.

Ikki tanlovli tahlil mashinasi termoelektrik sovutish chipi va alyuminiy qatlam bilan qurilgan to'rtta kvadrantni o'z ichiga oladi. Haroratdan qochish tahlilini amalga oshirayotganda, ikkita tanlovli tahlil mashinasi diagonal kvadrantlarning bir to'plamida doimiy haroratni (25 ◦C) o'rnatadi, boshqa diagonal kvadrantlar esa tahlilga bog'liq bo'lgan tajriba haroratida o'rnatiladi [64] .

Chill koma tiklanishi haroratga chidamlilik xatti-harakatlarini o'rganish uchun protokoldir. Ushbu tahlilda chivinlar sovuq stress uchun -3,5 ◦C haroratda (eksperimental dizaynga qarab) o'rnatilgan suv-glikol vannasiga botiriladi yoki issiqlik stressi uchun 38,5 ◦C haroratda (eksperimental dizaynga qarab) ta'sir qiladi, shundan so'ng chivinlarning tiklanishiga ruxsat beriladi va tiklanish vaqti o'lchanadi [37,65].

So'nggi tadqiqotlar shuni ko'rsatdiki, ichak mikrobiotasi mevali chivinlarning haroratga chidamliligiga kuchli ta'sir qiladi. Genri va boshqalar. xlorsizlantirish yo‘li bilan oqsenik chivinlar hosil bo‘ldi, bunda chivin tuxumlari 2 daqiqa davomida 2,7% gipoxloritga, 2 daqiqa davomida 70% etanolga botirildi va nihoyat avtoklavlangan suvda ikki marta yuvildi [37]. Xlorsizlantirishdan so'ng, pashshalar avtoklavlangan ovqatda o'stirildi. Ularning natijalari shuni ko'rsatadiki, axenik chivinlarning sovuqqa chidamliligi an'anaviy chivinlarga nisbatan nuqsonli. Biroq, aksenik chivinlarda issiqlikka chidamlilik ta'sir ko'rsatmadi. Bu shuni ko'rsatadiki, mikrobiota buzilishi sovuq stressni engish qobiliyatini pasaytiradi [37]. D. subobscura kabi boshqa Drosophila turlari ustida olib borilgan tadqiqotlar shuni ko'rsatadiki, oddiy chivinlar engil issiqlik sharoitlariga duchor bo'lishadi (<34 ◦C) exhibit higher thermal tolerance than axenic flies [38].

For more information:1950477648nn@gamil.com